[发明专利]一种超疏水织物的制备方法及其超疏水织物

说明书

本发明提供一种超疏水织物的制备方法及其超疏水织物，所述方法包括如下步骤：将钛酸四丁酯进行水解，获得二氧化钛溶胶；将银离子与两亲性聚合物发生络合反应，获得络合银离子的两亲性聚合物；将络合银离子的两亲性聚合物加入到二氧化钛溶胶中形成混合溶胶，在混合溶胶中加入硅氧烷进行反应，获得硅氧烷改性溶胶；采用硅氧烷改性溶胶对织物进行整理，获得纳米二氧化钛和纳米银复合的超疏水织物。本发明的制备方法，其操作简便，有利于提高生产效率，节约成本，具有持久、高效的疏水效果，并且能够实现了织物疏水性能的自修复，对机械摩擦和化学氧化的表面破坏均具有良好的自修复效果，同时具有优异的抗菌性能。

技术领域

本发明涉及一种超疏水织物的制备方法及其超疏水织物，特别涉及一种具高效、耐久、自修复和抗菌功能的超疏水织物的制备方法及其超疏水织物。

背景技术

材料表面的浸润性能与其表面微结构和表面能具有直接相关性，通过表面处理所获得的具有疏水，甚至超疏水界面，具有良好的自清洁、抗结冰、耐腐蚀等性能，在工程技术、生物医学、农业生产以及人们的日常生活中具有广阔的应用前景。以柔性织物为基底构筑的超疏水纺织品，在户外服装面料、户外工程用纺织品等方面具有广泛的用途。目前的超疏水纺织品基本制备方法是利用低表面能助剂对织物进行整理，从而减少织物的表面能，达到较高的水接触角。其中，效果较好的为含氟的助剂，特别是全氟的助剂。但由于含氟试剂的毒性，无氟硅烷或硅氧烷类助剂受到越来越多的关注，但其整理后的织物疏水性能不是很好。为了提高无氟硅烷或硅氧烷类助剂整理纺织品的疏水性能，往往需要添加一些微纳米颗粒来增加织物表面的粗糙度，从而提高其疏水性能。

但是，通过混合微纳米颗粒和无氟硅烷或硅氧烷类助剂对织物进行整理存在诸多问题，例如：(1)工艺过程复杂，加工成本高。需要先制备具有一定粒径的微纳米颗粒，然后再将其均匀分散到整理助剂中，继而通过后整理的方式整理到织物上。并且微纳米颗粒在整理剂中的均匀分散和均匀整理到织物上是存在的技术难题。(2)超疏水效果在使用过程中耐久性不高。由于织物的摩擦导致表面结构的破坏，或洗涤过程中洗涤剂的附着，从而导致疏水性能的下降，甚至由疏水变为亲水。并且，破损后的亲水结构处易粘附其他物质从而滋生细菌，细菌的滋生会进一步加剧其疏水结构的破坏，从而给人体带来危害或使用带来不便。

因此，如何以一种简便的加工工艺实现微纳米材料复合的整理剂对织物进行整理，从而获得具有高效、耐久性能的超疏水纺织品，以及实现使用过程中磨损部位的抗菌和疏水性能的自我修复，仍然是制备高性能超疏水纺织品的技术难题。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明公开了一种超疏水织物的制备方法及其织物，其制备工艺简单，制备的织物性能稳定，具有高耐久性和抗菌、自修复性能。具体技术方案如下所述：

第一方面，本发明提供一种超疏水织物的制备方法，包括如下步骤：

S1、将钛酸四丁酯进行水解，获得二氧化钛溶胶；

S2、将银离子与两亲性聚合物发生络合反应，获得络合银离子的两亲性聚合物；

S3、将络合银离子的两亲性聚合物加入到二氧化钛溶胶中形成混合溶胶，在混合溶胶中加入硅氧烷进行反应，获得硅氧烷改性溶胶；

S4、采用硅氧烷改性溶胶对织物进行整理，获得纳米二氧化钛和纳米银复合的超疏水织物。

进一步地，步骤S1具体包括：

S11、将钛酸四丁酯加入到无水乙醇溶液中，获得钛酸四丁酯无水乙醇溶液；

S12、将钛酸四丁酯无水乙醇溶液添加到由无水乙醇、冰醋酸和去离子水形成的混合溶液中，在室温下搅拌水解生成二氧化钛溶胶，其中，所述钛酸四丁酯无水乙醇溶液与混合溶液的体积比为1:1～1:2；混合溶液中，所述无水乙醇、冰醋酸和去离子水的体积比为3:1:1～6:1:1。